BIOMEKANIKA, PENYEMBUHAN FRAKTUR DAN PENANGANAN KOMPLIKASI FRAKTUR

BIOMEKANIKASistem muskuloskeletal mengikuti hukum dasar mekanikaBiomekanika : energi + gaya terhadap sistem biologisEfek energi = motion dan deformationFungsi biomekanika - struktur dan fungsi normal - kondisi patologis seperti : joint instability, patologi gait, proses dan penyembuhan fraktur, metode imobilisasi fraktur

Vektor dan GayaVektor adalah satuan -> gaya dan arah -> akselerasi, gaya dan moment

Resultan vektor yang mengenai patela berasal dari Quadricep dan Tendo Patella dan cenderung mengadakan kompresi patella terhadap femur

Parameter Biomekanik

V = Volume

Fraktur -> karakteristik gaya -> prediksi mekanisme cederaSebab :Single traumatic accidentAbnormal weakeningRepetitive stress

Suseptibilitas fraktur -> struktur internal dan orientasi kolagen (Wolfs Law)Kolagen melawan Tensile force (gaya regang)Gaya yang terjadi dapat berupa Compressive (tekanan), Tensile (regangan), Torsi (puntiran), Bending ( tekukan), ShearMechanisme : Direct vs Indirect

Bending + Tensile stress pada low mechanism injury -> single butterfly fragmenGaya yang sama dengan high mechanism menghasilkan beberapa fragmen butterfly (kominutif)Energi yang diserap selama loading -> dilepaskan ketika tulang mengalami fraktur -> degree of soft tissue injury

PENYEMBUHAN TULANG Primary bone healing ( kondisi stabil )

Secondary bone healing ( Kondisi tak stabil)

Graft HealingVia Creeping Substitution

Soft Tissue healing -> scar formationBone healing -> regenerasi Osteoblast, Osteocyt, Osteoclast

Penanganan mempengaruhi penyembuhanPrinsip manajemen fraktur (AO Principles)Reduksi dan fiksasi anatomisStabilitas dengan fiksasi atau splintagePreservasi suplai darah tulang dan soft tissueMobilisasi awal dan aman

Primary bone healing- contact healing terjadi pada area kontak- gap healing terjadi pada area non-Kontakpembentukan kolagen -> lamellar bone Terjadi pada fraktur dengan fiksasi rigid -> compression plate. Mekanisme :Revaskularisasi ujung nekrotik dari frakturRekonstitusi intercortical ->mesenchymal cell -> haversian remodelling

Secondary bone healingKondisi yg tak stabil -> strain antar fragmen. Imobilisasi dengan cast, functional bracing, dan fiksasi eksterna. Callus Formation -> gradasi yg bervariasi namun pada dasarnya adalah sama.Kerusakan jaringan dan formasi hematomaPembuluh darah putus, terjadi hematoma. Fracture end nekrosis sekitar 1-2 mm

2. Inflamasi akut dan proliferasi sel (8 jam) Sitokin dan IL-1, IL-6 ->Infiltrasi sel-sel radang ->periosteum dan cavitas medularis melalui enzim peradangan. Hematoma diserap secara perlahan -> angiogenesis3. Formasi KalusProliferasi Mesenkim (osteogenik dan chondrogenik)Callus pada Periosteum dan Cavitas MedularisWoven boneProses proliferasi sel mesenkim diatur oleh protein induktif seperti FGF, PDGF, TGF, BMP, IDGF

4. Konsolidasiwoven bone ->mineraliasasi-> lamellar boneBeberapa bulan5. RemodellingMaterial solid menjembatani fragmenResorpsi dan Deposisi mengikuti hukum Wolf ( resorpsi pada area low stress dan deposisi pada area high stress)

Faktor yang mempengaruhi penyembuhan tulangFaktor SistemikUsia AktivitasStatus NutrisiHormonal : GH, Steroid, Estrogen, Androgen, Kalsitonin, PTH, ProstaglandinPenyakit Sistemik : Diabetes, Anemia, neuropatiVitamin Deficiencies : A C D KObat : NSAID, Antikoagulan, Faktor XIII, Ca Blocker, Cytokin, Diphosphonate, Phenytoin, TetracyclineZat aditif : Nicotine dan AlkoholHyperoxiaTemperatur lingkunganCNS Trauma

Faktor Lokal A. Faktor tak tergantung cidera1. Tipe tulang2. Abnormalitas tulang3. DenervasiB. Faktor tergantung cedera1. Derajat kerusakan lokal- fracture line- Mekanisme injuryFraktur obliq dan spiral cenderung lebih cepat penyembuhannyaSoft tissue destruction lessGreater surface area of fracture ends2. Derajat kerusakan pembuluh darah3. Tipe dan lokasi fraktur4. Bone loss5. Interposisi soft tissue6. Growth Factor Lokal

Faktor Tergantung Penanganan1. Luasnya trauma bedah2. Perubahan aliran darah karena implant3. Derajat dan jenis rigiditas dari fiksasi4. Derajat, durasi dan arah beban terhadap tulang dan soft tissue5. Luas kontak fragmen

Faktor yang berhubungan dengan KomplikasiInfeksiStasis VenaAlergi metal

Penanganan Komplikasi FrakturProtokol ATLS : Proteksi diriAirway and Spine ControlBreathing and OxygenationCirculation and Bleeding ControlDisabilityExposure

Sekuensi penanganan airwayChin lift Jaw thrust Finger sweep Suction Oropharyngeal tube orotracheal tube Surgical cricothyroidectomy / tracheostomySecara in line immobilization

KomplikasiKomplikasi awal (early) vs komplikasi lanjut (late)

Komplikasi lokal vs komplikasi sistemik (inflamasi -> perubahan fisiologis)

COMPLICATIONS OF FRACTURESEarlyLateGeneralOther injuries Chest infectionPEUTIFES/ARDS Bed soresBoneInfection Non-unionMalunionAVNSoft-tissuesPlaster sores/WI Tendon ruptureN/V injuryNerve compressionCompartment syn.Volkmann contracture

Compartement SyndromeKumpulan gejala yang terjadi akibat peningkatan tekanan intrakompartement pada daerah kompartemen spesifikViscious cycle

Fasciotomy = Tek. intra compartemen > 30 mmHg atau perbedaan antara ICP dan Diastolic pressure < 30 mmHgINFEKSIOsteomyelitis pada open fraktur (golden period)Implant-related InfectionGas Gangrenepada jaringan kotor, mati dan PO2 rendah. Penyebab yaitu Clostridium welchii Luka kotor yang ditutup tanpa debrideman yang adequat Toxin merusak dinding sel dan menyebabkan perluasan infeksi dan sepsis

Komplikasi LanjutDelayed Union dan Non UnionFaktor : Suplai darah, kerusakan soft tissue, periosteal stripping, splintage yang tak sempurna, over-rigid fixation, infeksiMalunion -> kehilangan fungsiUnion yang terjadi dalam kondisi yang unacceptable (angulasi, rotasi dan shortening)Avascular NecrosisNekrosis akibat rusaknya suplai darah : Collum femur, Scaphoid, Lunate, Talus

Gangguan pertumbuhanfraktur epiphyseal plate, t.u Salter-Harris tipe V. Diagnosis biasanya retrospektif

Lesi Tendo

Nerve Entrapment SyndromeCarpal tunnel, Cubital tunnel, Tarsal tunnel

Joint Instability : torn ligamen Kontraktur otot : terjadi akibat sindrom compartemenJoint Stiffnes : immobilisasi pada sendi yang lama (immobilization disease)imobilisasi pada ligamen yang dalam kondisi terpendekOsteoarthritis pasca trauma : terjadi akibat fraktur-fraktur intra artikuler , avaskular nekrosis, malunion dan fraktur pada metaphysis

TERIMAKASIH

*************************************